CN116837665A - 纸塑杯盖内倒扣环之成型机构 - Google Patents

Abstract

一种纸塑杯盖内倒扣环之成型机构，在制造纸塑杯盖的过程中，当吸浆模将吸附的浆料层送入热压上模内合模挤压以将浆料层挤压塑型为一初胚品时，于该初胚品上同时挤压塑型出一内倒扣环的部位，再经过后续热压定型作业后，该纸塑杯盖的成品上即存在有一内倒扣环的结构；相对于现有技术，本发明不须要再有第二次作业(加工)，也不必再备具第二次作业(加工)用的模具，显然得以减省制造成本及减省制造时间。

Description

纸塑杯盖内倒扣环之成型机构

【技术领域】

本发明是关于一种纸塑杯盖内倒扣环之成型机构，特别是指一种吸浆模将吸附的浆料层送入热压上模内进行合模挤压时，该浆料层即被挤压塑型为一初胚品，同时更于该初胚品上产生出一内倒扣环的成型机构。

【背景技术】

鉴于塑料材料产品对环境的危害，目前已有发展以纸浆纤维材料及/或植物纤维材料混合打浆为浆质原料，再由一吸浆模进行吸浆附着浆料产生一“浆料层”，然后将该“浆料层”先经过一挤压塑型作业成为一“初胚品”，再将该“初胚品”经过一热压定型作业而成为一“纸塑产品”。纸塑产品有容易回收再制造再利用的优势，符合环保再利用及节能减碳的潮流，因此快速受到工商业界及大众所接受并乐于采用。目前因全球每天外带饮料(例如热咖啡、热茶等)的杯数众多，所以一次性的纸塑杯体及纸塑杯盖更是受到重视。

一种习知纸塑杯盖1，如图1～3所示，构造上具有一盖顶11的部位，该盖顶11会开设有一饮口111，以方便饮用杯体内的饮料，该盖顶11上可能会有各种不同结构，但该盖顶11上的各种结构因与本案所讨论无涉，故不再详细描述该顶面11上各种可能的结构；该盖顶11的周缘以弧度下垂形成一上围壁12的部位，该上围壁12的底缘外扩复呈圆弧下垂并微向内凹以形成一外覆缘13的部位，该外覆缘13的底缘则呈内凹并随即反向外扩形成一内凹弧14的部位，然后该内凹弧14的底缘向外偏出为一掀壁15的部位。

使用时，该纸塑杯盖1是被使用来盖合于一相对应的杯体2的杯口上，其使用状态如图3所示，因为该杯体2的杯口外环呈一外凸缘21，因此受该外凸缘21所阻挡，起先当然无法完全盖合，故必须先使该纸塑杯盖1一侧的外覆缘13包覆到该杯体2上对应部位的外凸缘21，然后进一步施力使其余的外覆缘13采稍外扩旋即还原的强制性越过其余相对应的外凸缘21，由该外覆缘13整体将该杯体2的外凸缘21整环都紧密包覆住，同时该内凹弧14因即斜向抵托住该外凸缘21的外侧底缘，所以可以令盖合后的纸塑杯盖1难以被往上掀开，进而加强该外覆缘13与该外凸缘21间的包覆稳固性。

由图3所示可知，习知该纸塑杯盖1必须成型出该外覆缘13及该内凹弧14二部位，才能对该杯体2的杯口外凸缘21达成紧密包覆，但根据目前所知，该纸塑杯盖1必须采二次作业方式才能完整成型出该外覆缘13及该内凹弧14二部位，第一次作业即经过吸浆、挤压、热压程序后产生出一“纸塑杯盖的先驱成品”，该“纸塑杯盖的先驱成品”如图4所示，其中的顶面11、上围壁12、外覆缘13的上部及掀壁15等部位皆已完整成型，但是该外覆缘13的下部及该内凹弧14则尚未出现，因此必须再经过第二次作业(加工)后，才能如图2及图3所示成型出该外覆缘13的下部及该内凹弧14来。习知纸塑杯盖1必须采二次作业方式才能完整成型出该外覆缘13的下部及该内凹弧14的原因，因为吸浆模脱模时有方向的考虑及限制，导致如同该外覆缘13的下部及该内凹弧14这种连续反向弯弧的部位无法同时出现，因此仅能选择让该外覆缘13的上部及该掀壁15先制得，然后再来经过第二次作业(加工)过程，使得该外覆缘13的下部及该内凹弧14完整成型。

习知先经过第一次作业成型出该顶面、上围壁、外覆缘的上部及掀壁等部位，然后再经过第二次作业(加工)成型出该外覆缘的下部及该内凹弧二部位来的专利，中国台湾TWI430923及中国CNZL200910157668.6「植物纤维模塑杯盖倒钩槽的制造方法」即是，是利用一组滑块的成型条抵住纸塑杯盖的表面，内部则由一内模上一环内凹的承接槽对应于预备成型出该外覆缘的下部及该内凹弧(该专利中名称为「倒钩槽」)之处，再推动该组滑块由外向内前进，使纸塑杯盖的表面随着成型条的轮廓变形而缩入内模的承接槽内，因此而成型出一道环状的“倒钩槽”(等同该外覆缘的下部及该内凹弧的部位)。

除此之外，习知也有先经过第一次作业成型出该顶面、上围壁、内凹弧及掀壁等部位，然后再经过第二次作业(加工)成型出该外覆缘的部位来的专利，中国台湾TWI542755及中国CNZL201410151021.3「模塑杯盖外覆缘制造方法及成品」专利即是，是利用外模上一组滑块前进于预备成型出外覆缘的外侧表面等待，再由一内模中间容设一可横向移动的成型模，由该成型模前进去自内向外挤压该纸塑杯盖上预备成型出外覆缘处的内侧表面，使变形出一道环状的外覆缘。

后来另有中国台湾TW I730350及中国CN ZL201921023649.X专利，同样是先经过第一次作业成型出该顶面、上围壁、外覆缘的上部及掀壁等部位，然后再经过第二次作业(加工)成型出该外覆缘的下部及该内凹弧二部位来，其于第二次作业(加工)时是利用一环的胶圈，该胶圈为具挠性的弹性体，将该胶圈容置于一上模部的底面内，由推压该上模部使该胶圈抵于预定成型出内凹弧处外侧，并即经由推压产生出该内凹弧的部位来。

上述习知专利于实施时，皆必须备具第二次作业(加工)用的模具，并经过第二次作业(加工)后，才能产生出完整的外覆缘及内凹弧，因此会有制造成本相对垫高及制造过程较为繁杂的缺失，显然有待改进。

【发明内容】

针对上述需求，本发明提供一种纸塑杯盖内倒扣环之成型机构，主要是在制造纸塑杯盖的过程中，当吸浆模将吸附的浆料层送入热压上模内合模挤压以将浆料层挤压塑型为一初胚品时，可于该初胚品上同时塑型出一内倒扣环的部位，如此再经过后续热压定型作业后，该纸塑杯盖的成品上即已存在有一内倒扣环的部位，如此即不须要再有第二次作业(加工)，也不必再备具第二次作业(加工)用的模具，相对得以减省制造成本及减省制造时间。

本发明的目的是：1、提供一种可以减省制造成本及减省制造时间的纸塑杯盖内倒扣环之成型机构。2、提供一种制造纸塑杯盖的过程中，当吸浆模将吸附的浆料层送入热压上模内合模挤压以将浆料层挤压塑型为一初胚品时，可于该初胚品上同时塑型出一内倒扣环部位的纸塑杯盖内倒扣环之成型机构。

为达成上述目的，本发明创设一种纸塑杯盖内倒扣环之成型机构，纸塑杯盖经由一纸塑产品自动成型机所制造成型，该纸塑产品自动成型机具有一吸浆成形区及一热压定型区，该吸浆成形区在一作用空间内设置有一浆箱及一吸浆模，该浆箱内部容装浆料，该吸浆模可于该作用空间内升降；该热压定型区在一作用空间内设置有一热压上模及一热压下模，该热压上模设置于该作用空间内部上方位置，并可受推动做横向移动动作，该热压上模的模面朝下；该热压下模设置于该热压上模下方，并可受推动做上下移动动作，该热压下模的模面朝上；该吸浆模于该浆箱内吸浆形成一浆料层，再吸附住该浆料层上升脱离该浆箱，同时该热压上模往中间移动并停于该吸浆模上方，然后该吸浆模上升与该热压上模合模挤压该浆料层，使该浆料层塑形而转变成为一初胚品；接着该吸浆模脱离该初胚品下降，该热压上模则吸附住该初胚品横移回位；接着该热压下模上升与该热压上模合模对该初胚品进行热压定型作业，使该初胚品定型而转变成为一纸塑杯盖；其特征在于：该热压上模的侧面外缘上开设有一环之凹槽，当该吸浆模上升与该热压上模合模挤压该浆料层时，因受挤压，部分浆料即进入该凹槽内停留，使该浆料层一体产生出一环的内倒扣环，该内倒扣环即伴随该浆料层共同受挤压而转变成为该初胚品的部分，并于经过热压定型后成为该纸塑杯盖的部分。

本发明的优点及有益效果在于：当吸浆模将吸附的浆料层送入热压上模内合模挤压以将浆料层挤压塑型为一初胚品时，可于该初胚品上同时塑型出一内倒扣环部位。相对于现有技术，本发明不须要再有第二次作业(加工)，也不必再备具第二次作业(加工)用的模具，显然得以减省制造成本及减省制造时间。

【附图说明】

图1是习知纸塑杯盖的立体图。

图2是习知纸塑杯盖的侧视图。

图3是习知纸塑杯盖盖合杯体杯口的使用状态剖视示意图。

图4是习知纸塑杯盖未成型出内凹弧前的剖视示意图。

图5是一种纸塑产品自动成型机的结构示意图。

图6所示是本发明中的吸浆模吸附住浆料层的剖视示意图。

图7是本发明中的热压上模的结构示意图。

图8是本发明中的吸浆模与热压上模合模挤压浆料层转变成为初胚品并且挤压产生出内倒扣环的剖视示意图。

图9是本发明中的热压上模吸附住初胚品及内倒扣环的剖视示意图。

图10是本发明中的热压下模的结构示意图。

图11是本发明中的热压下模与热压上模合模对初胚品进行热压定型使转变成为纸塑杯盖及内倒扣环的剖视示意图。

图12是本发明中的热压下模吸附住纸塑杯盖(含括内倒扣环)的剖视示意图。

图13是本发明的纸塑杯盖(含括内倒扣环)盖合杯体杯口的使用状态剖视示意图。

图中标号说明如下：

纸塑杯盖1 盖顶11 饮口111

上围壁12 外覆缘13 内凹弧14

掀壁15 杯体2 外凸缘21

纸塑产品自动成型机3 吸浆成形区30 作用空间31

浆箱32 吸浆模33

模型33A 热压定型区40 左热压定型区40L

右热压定型区40R 作用空间41 热压上模42

模型42A 凹槽42B 热压下模43

模型43A 浆料层5A 内倒扣环5a

初胚品5B 纸塑杯盖5C

【具体实施方式】

为说明本发明纸塑杯盖内倒扣环之成型机构的细部构造及作用经过，必须先说明一般纸塑产品自动成型机的大部结构及作用原理。

一种纸塑产品自动成型机3，如图5所示，结构上分成位于中间的吸浆成形区30及分位于该吸浆成形区30左、右侧的热压定型区40，为方便说明更区分成左热压定型区40L及右热压定型区40R的不同名称。该吸浆成形区30在一作用空间31内设置有一浆箱32及一吸浆模33，其中，该浆箱32固定设置于该作用空间31的内部，该浆箱32的内部容装浆料，顶面为开口状；该吸浆模33沉浸于该浆箱32内部，起始(归零)状态时该吸浆模33的模面会低于该浆箱32的浆料面，该吸浆模33底部受一支撑件带动而可做升降动作；任一热压定型区40(即不论是40L或40R)形成一作用空间41，在该作用空间41内部设置有一热压上模42及一热压下模43，该热压上模42设置于该作用空间41内部靠上方位置，并挂设于一导轨上，以被推动做横向移动动作，该热压上模42的模面朝下；该热压下模43位于该热压上模42下方，该热压下模4的模面朝上，该热压下模43底部受一动力缸体推动而可做升降动作。

该吸浆模33的模面上会开发数量众多的相同模型，以一次令多数的相同模型同时吸浆，达到加快作业流程的作用。该吸浆模33模面上的单一个模型33A如图6所示，其是开发成对应纸塑杯盖的造型，该吸浆模33的模面上会具有多数个成连续性排列的模型33A，当该吸浆模33开始吸浆动作时，每个模型33A的顶面上即吸附一层浆料层5A(如图6所示)，因为此时尚处于高湿度，所以该浆料层5A明显为厚度相对较大者。

完成吸浆动作后，该吸浆模33即吸附住全部浆料层5A上升脱离该浆箱32，过程中该吸浆模33所连设的抽送装置(未示于图中)启动抽吸作用，使该浆料层5A逐渐降湿，过程的同时，该热压上模42被推动往中间移动并停于该吸浆模33上方位置，然后该吸浆模33上升即与该热压上模42合模挤压该浆料层5A。该热压上模42的模面上会开发数量及造型与该吸浆模33上的模型33A相对应的多数相同模型42A，以承接每一模型33A的合模挤压。该热压上模42模面上的单一个模型42A如图7所示，该模型42A的造型与该吸浆模33上的模型33A大体上几乎相对应，但尚有一特别的结构处与该模型33A非为相对应而能具备特殊性，该特别的结构即该模型42A在侧面外缘上开设有一环之凹槽42B。因此当该吸浆模33上升与该热压上模42合模挤压该浆料层5A时，如图8所示，该浆料层5A因被挤压会缩小厚度，同时有些浆料即进入该凹槽42B内停留，因此该浆料层5A上会一体产生出一环的内倒扣环5a，在挤压动作过程中，该浆料层5A(含括该内倒扣环5a)因受挤压而大幅降湿(与刚离开浆箱32时比较)，所以相对更形结实并即塑形而转变成为一初胚品5B(含括该内倒扣环5a)。

完成挤压动作时，该吸浆模33所连设的抽送装置转换为吹送作用，与该初胚品5B(含括该内倒扣环5a)脱离，并即下降去进行下一个循环的吸浆动作，同时该热压上模42所连设的抽送装置(未示于图中)启动抽吸作用，以吸附住该初胚品5B(含括该内倒扣环5a)，如图9所示，接着即由该该热压上模42吸附住该初胚品5B(含括该内倒扣环5a)往原来的侧边位置移动回位。

接下来，该热压下模43上升与该热压上模42合模对该初胚品5B(含括该内倒扣环5a)进行热压定型作业，该热压下模43的模面上会开发数量及造型与该热压上模42上的模型42A相对应的多数相同模型43A，以方便与每一模型42A合模进行热压。该热压下模43模面上的单一个模型43A如图10所示，该模型43A的造型与该热压上模42上的模型42A大体上几乎相对应，但无对应该凹槽42B的结构。

当该热压下模43上升与该热压上模42合模对该初胚品5B(含括该内倒扣环5a)进行热压定型作业时，如图11所示，该初胚品5B(含括该内倒扣环5a)因受热并被压制所以会更缩小厚度，同时该内倒扣环5a因受热并被压制所以与该初胚品5B本体间连接更形稳固(实际上已是一体塑型及定型)，完成热压定型作业后，原先的初胚品5B(含括该内倒扣环5a)在状态上已经因为干燥定型而转变成为一纸塑杯盖5C(含括该内倒扣环5a)。

完成热压定型作业后，该热压上模42所连设的抽送装置转换为吹送作用，以与该纸塑杯盖5C(含括该内倒扣环5a)脱离，同时如图12所示，该热压下模43所连设的抽送装置(未示于图中)启动抽吸作用，以吸附住该纸塑杯盖5C(含括该内倒扣环5a)下降回位，再等待另外设置的取料装置(未示于图中)将该纸塑杯盖5C(含括该内倒扣环5a)取离收集。

刚通过热压定型完成的纸塑杯盖5C(含括该内倒扣环5a)，实际上是对应该热压下模43的多数量模型43A而呈现连续性排列，因此取料装置自该热压下模43上将纸塑杯盖5C(含括该内倒扣环5a)取离后必须通过切割作业，使得原本连续性排列的纸塑杯盖5C(含括该内倒扣环5a)个别分开，此即如图13所示，单一个纸塑杯盖5C(含括该内倒扣环5a)用来盖合于一相对应的杯体2的杯口上时，该内倒扣环5a恰可卡住该杯体2的外凸缘21，助使盖合后的纸塑杯盖5C难以被往上掀开，以达到防止该杯体2内液体(尤其是热液)外溢的作用功效。由以上各部结构的说明可知，该纸塑杯盖5C(含括该内倒扣环5a)的制造成型过程经过如下步骤：

一、该吸浆模33于该浆箱32内进行吸浆动作，使每个模型33A的顶面上吸附一层浆料层5A。

二、该热压上模42往中间移动，同时该吸浆模33吸附住全部浆料层5A上升与该热压上模42合模挤压，使该浆料层5A上一体产生出一环的内倒扣环5a，同时该浆料层5A(含括该内倒扣环5a)受挤压大幅降湿，相对更形结实并即塑形转变成为一初胚品5B(含括该内倒扣环5a)。

三、该吸浆模33脱离该初胚品5B(含括该内倒扣环5a)下降回位，同时该热压上模42吸附该初胚品5B(含括该内倒扣环5a)往侧边移动回位。

四、该热压下模43上升与该热压上模42合模对该初胚品5B(含括该内倒扣环5a)进行热压定型作业，使该初胚品5B(含括该内倒扣环5a)因受干燥定型而转变成为一纸塑杯盖5C(含括该内倒扣环5a)。

综合上述各部结构及制造成型过程可知，该内倒扣环5a的产生是在该吸浆模33吸附住浆料层5A上升与该热压上模42合模挤压的过程中，因浆料层5A受到挤压而部分进入该热压上模42侧面外缘上所开设的凹槽42B内，因此即产生出该内倒扣环5a来；同时在该浆料层5A受挤压塑形而转变成为该初胚品5B的过程中，该内倒扣环5a伴随该浆料层5A同受挤压降湿而更形结实，使得该内倒扣环5a成为该初胚品5B上不可脱离的一部位；最后将该初胚品5B(含括该内倒扣环5a)送经热压定型为纸塑杯盖5C后，该纸塑杯盖5C上即已具有该内倒扣环5a的部位。由此可知，该内倒扣环5a是在该吸浆模33与该热压上模42进行合模挤压的过程中即已产生并存在。

由以上说明可知，本发明是在制造纸塑杯盖的过程中，当吸浆模将吸附的浆料层送入热压上模内合模挤压以将浆料层挤压塑型为一初胚品时，即于该初胚品上同时挤压塑型出一内倒扣环的部位，因此再经过后续热压定型作业后，该纸塑杯盖的成品上本即存在有一内倒扣环的结构。因此本发明相对于现有技术中的习知例而言，本发明不须要再有第二次作业(加工)，也不必再备具第二次作业(加工)用的模具，相对确实得以减省制造成本及减省制造时间。

Claims (1)

1.一种纸塑杯盖内倒扣环之成型机构，纸塑杯盖是经由一纸塑产品自动成型机所制造成型，该纸塑产品自动成型机具有一吸浆成形区及一热压定型区，该吸浆成形区在一作用空间内设置有一浆箱及一吸浆模，该浆箱内部容装浆料，该吸浆模于该作用空间内升降；该热压定型区在一作用空间内设置有一热压上模及一热压下模，该热压上模设置于该作用空间内部上方位置，并受推动做横向移动动作，该热压上模的模面朝下；该热压下模设置于该热压上模下方，并受推动做上下移动动作，该热压下模的模面朝上；该吸浆模于该浆箱内吸浆形成一浆料层，再吸附住该浆料层上升脱离该浆箱，同时该热压上模往中间移动并停于该吸浆模上方，然后该吸浆模上升与该热压上模合模挤压该浆料层，使该浆料层塑形而转变成为一初胚品；接着该吸浆模脱离该初胚品下降，该热压上模则吸附住该初胚品横移回位；接着该热压下模上升与该热压上模合模对该初胚品进行热压定型作业，使该初胚品定型而转变成为一纸塑杯盖；其特征在于：该热压上模的侧面外缘上开设有一环之凹槽，当该吸浆模上升与该热压上模合模挤压该浆料层时，因受挤压，部分浆料即进入该凹槽内停留，使该浆料层一体产生出一环的内倒扣环，该内倒扣环即伴随该浆料层共同受挤压而转变成为该初胚品的部分，并于经过热压定型后成为该纸塑杯盖的部分。